澳大利亞紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)近日宣布，該校已成功使用傳統(tǒng)打印機(jī)制作出了厚度不足1毫米的薄膜太陽(yáng)能電池，并完成了首次大規(guī)模的商業(yè)化安裝。

薄膜太陽(yáng)電池是薄膜太陽(yáng)電池中發(fā)展較快的一種光伏器件。薄膜太陽(yáng)電池可以使用在價(jià)格低廉的玻璃、塑料、陶瓷、石墨，金屬片等不同材料當(dāng)基板來(lái)制造，形成可產(chǎn)生電壓的薄膜厚度僅需數(shù)μm，轉(zhuǎn)換效率最高可以達(dá)13%。

薄膜電池太陽(yáng)電池除了平面之外，也因?yàn)榫哂锌蓳闲钥梢灾谱鞒煞瞧矫鏄?gòu)造其應(yīng)用范圍大，可與建筑物結(jié)合或是變成建筑體的一部份，應(yīng)用非常廣泛。

硅材料是現(xiàn)今太陽(yáng)電池的主導(dǎo)材料，在成品太陽(yáng)電池成本份額中，硅材料占了將近40%，而非晶硅太陽(yáng)電池的厚度不到1μm，不足晶體硅太陽(yáng)電池厚度的1/100，這就大大降低了制造成本，又由于非晶硅太陽(yáng)電池的制造溫度很低(-200℃)、易于實(shí)現(xiàn)大面積等優(yōu)點(diǎn)，使其在薄膜太陽(yáng)電池中占據(jù)首要地位，在制造方法方面有電子回旋共振法、光化學(xué)氣相沉積法、直流輝光放電法、射頻輝光放電法、濺謝法和熱絲法等。特別是射頻輝光放電法由于其低溫過(guò)程(-200℃)，易于實(shí)現(xiàn)大面積和大批量連續(xù)生產(chǎn)，現(xiàn)成為國(guó)際公認(rèn)的成熟技術(shù)。

200平方米的薄膜太陽(yáng)能電池安裝在澳公司廠房屋頂。

據(jù)悉，該大學(xué)研發(fā)的這種太陽(yáng)能電池使用的是超輕的有機(jī)材料，是用傳統(tǒng)打印機(jī)將電子墨水打印在亞毫米厚度的塑料薄膜上制作而成的。電池的材質(zhì)和柔軟度類似薯片包裝袋，而電池材料也非常便宜，每平方米的生產(chǎn)價(jià)格不足10澳元。

目前，使用紐大實(shí)驗(yàn)室的打印機(jī)，每天可以制造出幾百米長(zhǎng)的薄膜太陽(yáng)能電池，而如果未來(lái)投入商業(yè)化生產(chǎn)，使用工業(yè)級(jí)的打印機(jī)，則可輕松實(shí)現(xiàn)日產(chǎn)量幾千米。不僅成本低、易生產(chǎn)，安裝起來(lái)也方便快捷。由于材質(zhì)輕薄，只需用普通雙面膠粘貼即可固定。

澳大利亞紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)物理學(xué)家PaulDastoor教授表示，薄膜太陽(yáng)能電池及其系統(tǒng)都是紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)獨(dú)立研發(fā)出來(lái)的，包括電子墨水的制作、電池打印以及屋頂安裝系統(tǒng)等。

在房頂完成首次大規(guī)模的實(shí)體安裝后，團(tuán)隊(duì)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試和調(diào)整，在很短的時(shí)間內(nèi)完成了系統(tǒng)升級(jí)，不僅大幅提高了系統(tǒng)的美觀度，還改善了安裝方法和電池效率。Dastoor教授說(shuō)：“在過(guò)去短短的一年內(nèi)，我們就已將這個(gè)系統(tǒng)的電能輸出量翻倍，有望在未來(lái)三個(gè)月將系統(tǒng)輸出再翻一番。我們的最終目標(biāo)是讓這種再生能源科技產(chǎn)品安裝到所有的房頂上?！?/p>

Dastoor教授表示，這種新型的薄膜太陽(yáng)能電池已經(jīng)完成了實(shí)驗(yàn)室的研發(fā)工作，下一步是要找到以舊電池制作新電池的辦法，實(shí)現(xiàn)薄膜太陽(yáng)能電池的安全回收和再利用。

本文摘自：中國(guó)科學(xué)報(bào)